WO2012159843A2 - Verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine in einem kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2012159843A2
WO2012159843A2 PCT/EP2012/057553 EP2012057553W WO2012159843A2 WO 2012159843 A2 WO2012159843 A2 WO 2012159843A2 EP 2012057553 W EP2012057553 W EP 2012057553W WO 2012159843 A2 WO2012159843 A2 WO 2012159843A2
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Manuel HOELLMANN
Julian Roesner
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for operating an electric machine in a motor vehicle.
  • Claw pole generators with electrical excitation are usually used as electric machines in motor vehicles.
  • the current through the rotor winding serves as a manipulated variable for controlling the desired output voltage and is specified by an assigned field controller.
  • electrical machines as starter generators, on the one hand to start the engine during engine operation of the electric machine and on the other hand to generate power for the electrical system and for charging the motor vehicle battery in the generator mode of the electric machine.
  • DE 198 49 889 A1 describes a method for operating an electric machine in a motor vehicle as a generator, wherein different operating ranges are specified.
  • the electric machine is operated in a non-pulsed (so-called block mode, see FIG. 3) and in a clocked mode (so-called PWM mode, see FIG. Switching between farms takes place at certain speeds.
  • the invention provides a possibility for a substantially continuous switching from an untacted (referred to here as a second operating mode) to a pulsed (here referred to as the first operating mode) pulse-inverter operation and vice versa.
  • a second operating mode a pulsed
  • the first operating mode a pulsed pulse-inverter operation
  • the voltage across the electrical machine can be continuously adjusted over the entire operating range.
  • the control is simplified considerably, since no more abrupt switching of the pulse pattern take place. Torque jumps are avoided.
  • the invention provides a kind of mixed operation (referred to here as the third operating mode) in which both PWM contributions and block contributions are present.
  • the pulse durations during the switching from the PWM mode to the block mode are lengthened stepwise (in particular in more than two steps) and, conversely, shortened.
  • the smallest possible step size is influenced, inter alia, by the technical design of the executing computing unit.
  • the number of steps or the step size will be selected by the person skilled in the art such that torque jumps remain below a desired threshold.
  • a substantially continuous switching can be achieved (increment goes to zero, number of steps to infinity).
  • the switching process from the clocked to the non-clocked pulse inverter operation will be described mainly. It is understood that the switch in the reverse direction is mutatis mutandis.
  • the gradual switching is realized by gradually increasing the pulse durations in PWM operation until they merge into contiguous blocks and block operation is achieved. If the PWM operation is effected, for example, by the usual triangular fundamental modulation (usually triangular sine modulation), the transition can be effected by increasing the fundamental amplitude, by reducing the triangular wave amplitude and / or by lengthening the triangular wave period.
  • the PWM operation is effected, for example, by the usual triangular fundamental modulation (usually triangular sine modulation)
  • the transition can be effected by increasing the fundamental amplitude, by reducing the triangular wave amplitude and / or by lengthening the triangular wave period.
  • the switching is preferably speed-dependent, wherein the electric machine is operated at low speeds in pure PWM mode and at high speeds in block mode.
  • a pure PWM operation in the first operating mode
  • a speed-dependent increase in the fundamental wave amplitude in the third operating mode
  • a block operation in the second operating mode
  • the lower speed threshold is less critical, so this could in principle be set to zero and thus takes place at all speeds below the second speed threshold, a mixed mode, at low speeds correspondingly with only small pulse duration change compared to pure PWM operation.
  • Speed and requested torque take place, wherein the amplitude to be set is determined via a stored map or as an output signal of a suitable control loop.
  • An arithmetic unit according to the invention for example a control unit of a motor vehicle, is, in particular programmatically, adapted to carry out a method according to the invention.
  • Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
  • Figure 1 shows an embodiment of a starter generator with power converter with controllable switching elements, as he may underlie the invention.
  • FIG. 2 shows typical signal curves in a PWM mode.
  • FIG. 3 shows typical signal curves in a block mode.
  • FIG. 4 shows typical signal curves in a mixed operation according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a composition and a dependence of the voltage on the fundamental wave amplitude in the mixed operation.
  • FIG. 6 shows a control scheme for implementing an embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows a state diagram for a regenerative operation of an electrical machine according to FIG. 1.
  • an electric machine which can form the basis of the present invention, is shown in the form of a circuit diagram and designated by 100 as a whole.
  • the electric machine has a generator component 10 and a power converter component 20.
  • the power converter component is usually operated as a rectifier in regenerative operation of the machine, and as an inverter in motor operation.
  • the generator component 10 is shown only schematically in the form of star-connected stator windings 1 1 and an exciter or rotor winding 12 connected in parallel with a diode.
  • the rotor winding is switched by a power switch 13 which is connected to a terminal 24 of the power converter component 20, clocked.
  • the control of the power switch 13 takes place in accordance with a field controller 15, wherein the power switch 13 as well as the parallel to the rotor winding 12 connected diode are usually integrated in an application-specific integrated circuit (ASIC) of the field controller.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a three-phase generator is shown. In principle, however, the present invention is also less or multiphase generators, for example, five-phase generators used.
  • the power converter component 20 is embodied here as a B6 circuit and has switching elements 21, which may be designed, for example, as a MOSFET 21.
  • the MOSFETs 21 are, for example via busbars, connected to the respective stator windings 1 1 of the generator. Furthermore, the MOSFETs are connected to terminals 24, 24 'and provide, with appropriate control, a direct current for a vehicle electrical system including battery 30 of a motor vehicle.
  • the actuation of the switching elements 21 takes place by a control device 25 via control channels 26, of which not all are provided with reference numerals for reasons of clarity.
  • the control device 25 receives the phase voltage of the individual stator windings via phase channels 27. To provide these phase voltages, further devices can be provided, which however are not shown for the sake of clarity.
  • the control device 25 performs in rectifier operation an evaluation of the phase voltages provided via the phase channels 27 and determines therefrom a respective on and off timing of a single MOSFET 21.
  • the control via drive channels 26 has an effect on the gate terminals of the MOSFET 21.
  • Known field controllers such as the field controller 15 provided in the context of this embodiment, have a so-called terminal V connection 19, which is connected to a phase of the stator winding of the generator.
  • the frequency of the terminal V signal or of the phase input signal is evaluated in the controller 15 and serves as a function of the characteristics of this signal for activating or deactivating the controller operation and ultimately for driving the power switch 13 via a drive line 14.
  • the phase signal for the phase signal input 19th can, as shown, are also performed by the control device 25.
  • the electric machine 100 is used to drive the vehicle alone or in combination with an internal combustion engine.
  • the power converter component 20 is operated in accordance with one embodiment of the invention, as described with reference to FIG.
  • a battery is used as power supply, which has a higher voltage (eg 40 V) than the usual vehicle electrical system voltage of 12 V.
  • FIGS. 2 and 3 in which basic control schemes of an electrical machine according to FIG. 1 are illustrated.
  • sub-figure 2a of Figure 2 the principle of a triangular-fundamental-wave modulation is shown on the usual example of a sine wave 201 as a fundamental wave.
  • the desired voltage is here cut with a triangular signal 210, which has a much higher frequency (usually> 10kHz) than the fundamental electric wave.
  • the PWM signal 220 resulting from the intersection of the sine wave 201 and the triangular wave 210 is shown, which is applied as drive signal from the drive means 25 via the phase channels 27 to the MOSFET 21 of one phase.
  • Each MOSFET of a phase is alternately turned on and off, with either the upper or the lower transistor conducting.
  • the pulse polarity is changed and thus the MOSFET of one phase is switched.
  • the respective MOSFET pairs of the other phases are correspondingly driven by 120 ° shifted electrically.
  • FIG. 3 shows the principle of a conventional block operation, in which a switching signal 320 is determined from the zero crossings of the fundamental wave 201.
  • the switching signal 320 in turn is applied as a drive signal from the drive means 25 via the phase channels 27 to the MOSFET 21 of a phase.
  • the respective MOSFET pairs of the other phases are correspondingly driven by 120 ° shifted electrically.
  • the amplitude of the phase voltage can not be changed in block operation, which is why block operation is usually used only at high speeds when the electric machine is at its Voltage limit is operated.
  • block mode it is possible to realize a voltage amplitude that is 15% higher than the PWM mode.
  • Another advantage is that the inverter switching losses in block mode are significantly lower.
  • FIG. 4 shows a particularly preferred embodiment for this purpose, which realizes this by a special changeover of the control from PWM operation to block operation.
  • FIG. 4 shows a preferred modification of the triangular-fundamental-wave modulation within the scope of the invention.
  • the modification here comprises a relative change of the amplitudes 402 and 403 of the fundamental wave or of the triangular wave.
  • the amplitude 402 of the fundamental signal is increased.
  • the resulting PWM signal 420 is shown, in which regions 421 have arisen in which no clocking takes place for a long time.
  • regions 421 have arisen in which no clocking takes place for a long time.
  • these non-clocked regions 421 can be infinitely extended.
  • a block drive according to FIG. 3 is obtained. In practice, it proves expedient to switch over to pure block operation as of a certain limit amplitude.
  • the amplitude is preferably predetermined as a function of rotational speed.
  • the resulting PWM signal 420 is applied as a drive signal from the driver 25 via the phase channels 27 to the MOSFET 21 of one phase.
  • the respective MOSFET pairs of the other phases are correspondingly driven by 120 ° shifted electrically.
  • a relationship between the drive amplitude a (403) and the effective value U e ff of the resulting sine voltage can be mathematically derived:
  • FIG. 5 shows graph 501 as the ratio U e ff / U B of the effective voltage U e tf (RMS) to the supply voltage / vehicle electrical system voltage U B on the ordinate against the normalized fundamental wave amplitude a on the abscissa.
  • the graph 501 shows graph 501 as the ratio U e ff / U B of the effective voltage U e tf (RMS) to the supply voltage / vehicle electrical system voltage U B on the ordinate against the normalized fundamental wave amplitude a on the abscissa.
  • the proportion of the block effective value increases due to the longer overdrive time.
  • a-> ⁇ > pure block operation is achieved.
  • the nominal voltage U e tf or the ratio Ueff U ⁇ normalized to the battery voltage is specified as the setpoint value for the operation, for example as the output of a suitable control circuit.
  • this ratio is - as can be seen - directly proportional to the amplitude a to be set.
  • the amplitude to be set here is expediently stored
  • the invention can be implemented particularly simply by depositing appropriate procedural instructions programmatically in an engine control unit.
  • Such operation of the electric machine allows for example, an advantageous voltage regulation such that the achievable voltage range of a known field-oriented control can be extended to the maximum voltage in pure block operation.
  • Such a preferred so-called field-oriented control structure will be explained below with reference to FIG.
  • Such a control is preferably carried out in the rotor-fixed dq-
  • phase currents in the stator windings of the electric machine are detected and converted by coordinate transformation into the d-axis current Id and the q-axis current Iq. These currents are fed to the control as actual values and compared with the associated desired values Id * and Iq * . Resulting control deviations are supplied to control members 601, 602, which are preferably designed as Pl control members.
  • the control elements 601, 602 supply as output variables the phase voltages Ud and Uq, respectively, which are supplied to a transformation element 603.
  • the voltages Ud and Uq are transformed into the actual phase voltages Ua, Ub and Uc and fed to a computing element 604 which, from the Ua, Ub and Uc, in particular using the formula given above, the corresponding fundamental wave amplitudes Aa, Ab, Ac calculated.
  • the drive signals for the MOSFET are finally generated in a computing element 605 by conventional triangular-sine modulation.
  • the invention can be used both in a motor as well as a generator operation of the electric machine.
  • the changeover is speed-dependent. At low speeds from zero speed, the electric machine is operated in pure PWM mode. A block control is not possible here because the current can not be limited.
  • the speed increases, the voltage amplitude is increased continuously, until finally, at a machine speed of about 3000 rpm, the transition to pure block operation takes place.
  • the available voltage rich can be used completely and on the other hand reduce the switching losses by the block operation.
  • FIG. 7 corresponds to FIG. 3 of the initially cited DE 198 49 889 A1.
  • the power P is plotted against the speed n.
  • There are three areas I, II and III, in which the control is different. Between the regions there is a power limit 701, a voltage limit 702 and a limit 703 defined by cos (cp) 1.
  • zone I the flywheel voltage of the machine is too low to supply power to the connected battery during natural commutation.
  • the machine is therefore operated as a boost converter. This is done by a control in PWM mode with an amplitude a ⁇ 1.
  • the voltage limit of the machine is reached.
  • the phase angle of the drive voltage leads the natural commutation time.
  • the areas II and III are controlled in block mode, while area I is controlled in PWM mode.
  • the voltage amplitude is continuously increased according to the present invention and thus a smooth transition to the block operation is achieved.
  • the advantages are to be seen similar to the engine operation in lower switching losses and in the avoidance of torque and current or voltage jumps.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug, wobei die elektrische Maschine eine Läuferwicklung, eine Ständerwicklung und einen der Ständerwicklung nachgeschalteten Stromrichter mit ansteuerbaren Schaltelementen aufweist, wobei die elektrische Maschine in einem ersten Betriebsmodus gemäß einem PWM-Betrieb und in einem zweiten Betriebsmodus gemäß einem Blockbetrieb betreibbar ist, wobei die elektrische Maschine während eines Umschaltens von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus oder umgekehrt in einem dritten Betriebsmodus betrieben wird, in dem die Pulsdauern von Ansteuersignalen für die ansteuerbaren Schaltelementen verändert werden.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Als elektrische Maschinen werden in Kraftfahrzeugen üblicherweise Klauenpol- generatoren mit elektrischer Erregung eingesetzt. Der Strom durch die Läuferwicklung dient als Stellgröße zur Regelung der gewünschten Ausgangsspannung und wird von einem zugeordneten Feldregler vorgegeben. Es ist auch bekannt, elektrische Maschinen als Startergeneratoren einzusetzen, um einerseits den Verbrennungsmotor im Motorbetrieb der elektrischen Maschine zu starten und andererseits Strom für das Bordnetz und zum Laden der Kraftfahrzeugbatterie im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine zu erzeugen.
Die DE 198 49 889 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug als Generator, wobei verschiedene Betriebsbereiche vorgegeben werden. Die elektrische Maschine wird in einem ungetakteten (sog. Blockbetrieb, vgl. Figur 3) und einem getakteten (sog. PWM-Betrieb, vgl. Figur 2) Pulswechselrichterbetrieb betrieben. Die Umschaltung zwischen den Betrieben erfolgt bei bestimmten Drehzahlen.
Generatoren, die auch zum Fahrzeug-Antrieb eingesetzt werden, sind aus dem Bereich der Hybrid-Fahrzeuge bekannt. Ziel ist hierbei, den Verbrennungsmotor bei niedrigen Drehzahlen, bei denen dieser noch nicht sein volles Drehmoment liefert, zu unterstützen (sog. Boostbetrieb, Turboloch-Kompensation). Auch hier ist es bspw. aus der EP 2 060 434 A2 bekannt, die elektrische Maschine drehzahlabhängig in einem ungetakteten und einem getakteten Pulswechselrichterbetrieb zu betreiben. Nachteilig an den bekannten Methoden ist, dass beim Umschalten sehr große
Spannungs- bzw. Drehmomentsprünge auftreten, die vermieden werden sollen.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung stellt eine Möglichkeit zu einem im Wesentlichen kontinuierlichen Umschalten von einem ungetakteten (hier als zweiter Betriebsmodus bezeichnet) in einen getakteten (hier als erster Betriebsmodus bezeichnet) Pulswechselrich- terbetrieb und umgekehrt bereit. In der Folge kann die Spannung an der elektrischen Maschine über den gesamten Betriebsbereich kontinuierlich eingestellt werden. Des Weiteren vereinfacht sich die Ansteuerung erheblich, da keine abrupten Umschaltungen des Pulsmusters mehr stattfinden. Drehmomentsprünge werden vermieden. Die Erfindung liefert im Übergangsbereich eine Art Mischbe- trieb (hier als dritter Betriebsmodus bezeichnet), in dem sowohl PWM-Beiträge als auch Block-Beiträge vorhanden sind. Insbesondere werden die Pulsdauern während des Umschaltens von dem PWM-Betrieb in den Blockbetrieb allmählich bzw. schrittweise (insbesondere in mehr als zwei Schritten) verlängert und umgekehrt verkürzt. Die kleinst mögliche Schrittweite wird u.a. durch die technische Ausgestaltung der ausführenden Recheneinheit beeinflusst. In der Praxis wird die Anzahl der Schritte bzw. die Schrittweite vom Fachmann so ausgewählt werden, dass Drehmoment- bzw. Spannungssprünge unter einer erwünschten Schwelle bleiben. So kann ein im Wesentlichen kontinuierliches Umschalten erreicht werden (Schrittweite geht gegen Null, Schrittanzahl gegen Unendlich). Im Folgenden wird nun hauptsächlich der Umschaltvorgang vom getakteten in den ungetakteten Pulswechselrichterbetrieb beschrieben. Es versteht sich, dass die Umschaltung in die umgekehrte Richtung mutatis mutandis erfolgt.
Das allmähliche Umschalten wird dadurch realisiert, dass die Pulsdauern im PWM-Betrieb schrittweise erhöht werden, bis sie zu zusammenhängenden Blöcken verschmelzen und der Blockbetrieb erreicht ist. Wird der PWM-Betrieb bspw. durch die übliche Dreieck-Grundwellen-Modulation (üblicherweise Dreieck- Sinus-Modulation) bewirkt, kann der Übergang durch Erhöhung der Grundwellenamplitude, durch Verringerung der Dreieckswellenamplitude und/oder durch Verlängerung der Dreieckswellenperiodendauer erfolgen.
Das Umschalten erfolgt vorzugsweise drehzahlabhängig, wobei die elektrische Maschine bei geringen Drehzahlen im reinen PWM-Betrieb und bei großen Drehzahlen im Blockbetrieb betrieben wird. Beispielsweise kann in einem ersten Drehzahlbereich kleiner einem ersten Drehzahlschwellwert von ca. 1000 U/min ein reiner PWM-Betrieb (im ersten Betriebsmodus) stattfinden, in dem bspw. die Grundwellenamplitude der Dreieckswellenamplitude entspricht. Zwischen dem ersten Drehzahlschwellwert von ca. 1000 U/min und einem zweiten Drehzahlschwellwert von ca. 3000 U/min kann eine drehzahlabhängige Erhöhung der Grundwellenamplitude (im dritten Betriebsmodus) stattfinden, um so die Pulsdauern zu verlängern, bis schließlich ab ca. 3000 U/min ein Blockbetrieb (im zweiten Betriebsmodus) stattfindet. Der untere Drehzahlschwellwert ist weniger kritisch, so dass dieser im Prinzip auch auf Null gesetzt werden könnte und somit bei allen Drehzahlen unterhalb des zweiten Drehzahlschwellwerts ein Mischbetrieb stattfindet, bei kleinen Drehzahlen entsprechend mit nur kleiner Pulsdauerveränderung im Vergleich zum reinen PWM-Betrieb. In einer weiteren Ausführungsform kann das Umschalten in Abhängigkeit von
Drehzahl und angefordertem Drehmoment erfolgen, wobei die einzustellende Amplitude über ein hinterlegtes Kennfeld oder als Ausgangssignal eines geeigneten Regelkreises ermittelt wird. Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines Startergenerators mit Stromrichter mit ansteuerbaren Schaltelementen, wie er der Erfindung zugrunde liegen kann.
Figur 2 zeigt typische Signalverläufe in einem PWM-Betrieb.
Figur 3 zeigt typische Signalverläufe in einem Blockbetrieb. Figur 4 zeigt typische Signalverläufe in einem Mischbetrieb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 5 zeigt eine Zusammensetzung und eine Abhängigkeit der Spannung von der Grundwellenamplitude im Mischbetrieb.
Figur 6 zeigt ein Regelschema zur Umsetzung einer Ausführungsform der Erfindung.
Figur 7 zeigt ein Zustandsdiagramm für einen generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine gemäß Figur 1 .
Ausführungsform(en) der Erfindung
In Figur 1 ist eine elektrische Maschine, wie sie der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen kann, schaltplanartig dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Die elektrische Maschine weist eine Generatorkomponente 10 und eine Stromrichterkomponente 20 auf. Die Stromrichterkomponente wird im generatorischen Betrieb der Maschine üblicherweise als Gleichrichter, im motorischen Betrieb als Wechselrichter betrieben.
Die Generatorkomponente 10 ist lediglich schematisch in Form von sternförmig verschalteten Ständerwicklungen 1 1 und einer zu einer Diode parallel geschalteten Erreger- bzw. Läuferwicklung 12 dargestellt. Die Läuferwicklung wird durch einen Leistungsschalter 13, der mit einem Anschluss 24 der Stromrichterkomponente 20 verbunden ist, getaktet geschaltet. Die Ansteuerung des Leistungsschalters 13 erfolgt nach Maßgabe eines Feldreglers 15, wobei der Leistungsschalter 13 ebenso wie die zur Läuferwicklung 12 parallel geschaltete Diode in der Regel in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) des Feldreglers integriert sind.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist ein dreiphasiger Generator dargestellt. Im Prinzip ist die vorliegende Erfindung jedoch auch bei weniger- oder mehrphasigen Generatoren, beispielsweise fünfphasigen Generatoren einsetzbar.
Die Stromrichterkomponente 20 ist hier als B6-Schaltung ausgeführt und weist Schaltelemente 21 auf, die beispielsweise als MOSFET 21 ausgeführt sein können. Die MOSFET 21 sind, beispielsweise über Stromschienen, mit den jeweiligen Ständerwicklungen 1 1 des Generators verbunden. Ferner sind die MOSFET mit Anschlüssen 24, 24' verbunden und stellen bei entsprechender Ansteuerung einen Gleichstrom für ein Bordnetz inkl. Batterie 30 eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung. Die Ansteuerung der Schaltelemente 21 erfolgt durch eine Ansteuerein- richtung 25 über Ansteuerkanäle 26, von denen aus Gründen der Übersicht nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Die Ansteuereinrichtung 25 erhält über Phasenkanäle 27 jeweils die Phasenspannung der einzelnen Ständerwicklungen. Zur Bereitstellung dieser Phasenspannungen können weitere Einrichtungen vorgesehen sein, die jedoch der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Die Ansteuereinrichtung 25 nimmt im Gleichrichterbetrieb eine Auswertung der über die Phasenkanäle 27 bereitgestellten Phasenspannungen vor und bestimmt hieraus einen jeweiligen Ein- und Ausschaltzeitpunkt eines einzelnen MOSFET 21. Die Steuerung über Ansteuerkanäle 26 wirkt sich auf die Gate-Anschlüsse der MOSFET 21 aus.
Bekannte Feldregler, wie der im Rahmen dieser Ausführungsform vorgesehene Feldregler 15, weisen einen sogenannten Klemme-V-Anschluss 19 auf, der mit einer Phase der Ständerwicklung des Generators verbunden ist. Die Frequenz des Klemme-V-Signals bzw. des Phaseneingangssignals wird im Regler 15 ausgewertet und dient in Abhängigkeit von den Kenngrößen dieses Signals zur Aktivierung oder Deaktivierung des Reglerbetriebs und letztlich zur Ansteuerung des Leistungsschalters 13 über eine Ansteuerleitung 14. Das Phasensignal für den Phasensignaleingang 19 kann, wie dargestellt, auch durch die Ansteuereinrichtung 25 geführt werden.
Im Motorbetrieb wird die elektrische Maschine 100 verwendet, um allein oder in Kombination mit einem Verbrennungsmotor das Kraftfahrzeug anzutreiben. Hier wird die Stromrichterkomponente 20 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung betrieben, wie es unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben wird. Vorzugsweise wird als Spannungsversorgung eine Batterie verwendet, die eine höhere Spannung (z.B. 40 V) aufweist als die übliche Bordnetzspannung von 12 V.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Zusammenhänge wird nun auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen, in denen grundsätzliche Ansteuerschemata einer elektrischen Maschine gemäß Figur 1 dargestellt sind.
In Teilfigur 2a der Figur 2 ist das Prinzip einer Dreieck-Grundwellen-Modulation am üblichen Beispiel einer Sinuswelle 201 als Grundwelle dargestellt. Die gewünschte Sollspannung wird hier mit einem Dreieckssignal 210 geschnitten, welches eine deutlich höhere Frequenz (in der Regel > 10kHz) als die elektrische Grundwelle aufweist. In Teilfigur 2b der Figur 2 ist das sich aus der Verschneidung der Sinuswelle 201 mit der Dreieckswelle 210 ergebende PWM-Signal 220 dargestellt, das als Ansteuersignal von der Ansteuereinrichtung 25 über die Phasenkanäle 27 an die MOSFET 21 einer Phase angelegt wird. Jeder MOSFET einer Phase ist abwechselnd ein- und ausgeschaltet, wobei entweder der obere oder der untere Transistor leitet. An jedem Schnittpunkt zwischen Sinuswelle 201 und Dreiecksfunktion 210 erfolgt ein Wechsel der Pulspolarität und damit ein Umschalten der MOSFET einer Phase. Die jeweiligen MOSFET-Paare der anderen Phasen werden entsprechend um 120° elektrisch verschoben angesteuert.
In Figur 3 ist das Prinzip eines üblichen Blockbetriebs dargestellt, bei dem ein Schaltsignal 320 aus den Nulldurchgängen der Grundwelle 201 bestimmt wird. Das Schaltsignal 320 wiederum wird als Ansteuersignal von der Ansteuereinrichtung 25 über die Phasenkanäle 27 an die MOSFET 21 einer Phase angelegt. In der Folge kommt es zu einer blockweisen (180°) Kommutierung einer Phase. Die jeweiligen MOSFET-Paare der anderen Phasen werden entsprechend um 120° elektrisch verschoben angesteuert.
Im Gegensatz zum PWM-Betrieb lässt sich im Blockbetrieb die Amplitude der Phasenspannung nicht ändern, weshalb der Blockbetrieb üblicherweise nur bei großen Drehzahlen eingesetzt wird, wenn die elektrische Maschine an ihrer Spannungsgrenze betrieben wird. Im Blockbetrieb lässt sich nämlich eine gegenüber dem PWM-Betrieb um 15% höhere Spannungsamplitude realisieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Umrichter-Schaltverluste im Blockbetrieb deutlich geringer sind.
Die Erfindung ermöglicht nun, zwischen beiden Betriebsarten im Wesentlichen kontinuierlich umzuschalten. In Figur 4 ist hierzu eine besonders bevorzugte Ausgestaltung dargestellt, die dies durch eine besondere Umschaltung der An- steuerung vom PWM-Betrieb in den Blockbetrieb realisiert.
In Teilfigur 4a der Figur 4 ist eine bevorzugte Modifikation der Dreieck- Grundwellen-Modulation im Rahmen der Erfindung dargestellt. Die Modifikation umfasst hier eine Relativveränderung der Amplituden 402 und 403 der Grundwelle bzw. der Dreieckswelle. Im vorliegenden Beispiel wird die Amplitude 402 des Grundwellensignals erhöht. In Teilfigur 4b der Figur 4 ist das sich daraus ergebende PWM-Signal 420 dargestellt, in dem Bereiche 421 entstanden sind, in denen für längere Zeit nicht getaktet wird. Mit Erhöhung der Grundwellenamplitude 402 lassen sich diese ungetakteten Bereiche 421 stufenlos verlängern. Bei einer theoretisch unendlich hohen Amplitude erhält man schließlich eine Blockansteuerung gemäß Figur 3. In der Praxis erweist es sich als zweckmäßig, ab einer bestimmten Grenzamplitude auf reinen Blockbetrieb umzuschalten. Die Amplitude wiederum wird vorzugsweise drehzahlabhängig vorgegeben.
Andere bevorzugte Modifikationen umfassen eine Verringerung der Dreieckswellenamplitude und/oder eine Verlängerung der Dreieckswellenperiodendauer.
Das sich ergebende PWM-Signal 420 wird wiederum als Ansteuersignal von der Ansteuereinrichtung 25 über die Phasenkanäle 27 an die MOSFET 21 einer Phase angelegt wird. Die jeweiligen MOSFET-Paare der anderen Phasen werden entsprechend um 120° elektrisch verschoben angesteuert.
Ein Zusammenhang zwischen der Ansteueramplitude a (403) und dem Effektivwert Ueffder daraus resultierenden Sinusspannung lässt sich mathematisch herleiten zu:
Figure imgf000011_0001
UB π
2
mit UB: Batterie-/Bordnetzspannung Die Amplitude a entspricht von 0 bis 1 der PWM-Sinus Kommutierung. Für Werte a > 1 befindet sich das Signal zeitweise im Blockbetrieb. Die Formel gilt für a > 1.
In Figur 5 ist als Graph 501 ein Verhältnis Ueff/UB der Effektivspannung Uetf (RMS) zur Versorgungsspannung/Bordnetzspannung UB auf der Ordinate gegen die normierte Grundwellenamplitude a auf der Abszisse dargestellt. Der Graph
502 entspricht dabei einem Anteil, der auf die PWM-Ansteuerung zurückzuführen ist, der Graph 503 einem Anteil, der auf die Blockansteuerung zurückzuführen ist. Es wird deutlich, dass bis zu einer Amplitude von a = 1 die Effektivspannung nur aus einem PWM-Anteil besteht. Hier liegt eine für den Betrieb bzw. die Regelung leicht nutzbare Proportionalität zwischen Amplitude und Ausgangsspannung vor.
Für Amplituden a>1 nimmt der Anteil des Blockeffektivwerts aufgrund der längeren Übersteuerzeit zu. Für a— ><χ> wird der reine Blockbetrieb erreicht. Die Effektivspannung flacht ab, die Proportionalität geht verloren. Für die Regelung ist dies insbesondere durch eine Kennlinie korrigierbar. In der Praxis wird als Soll- wert für den Betrieb, beispielsweise als Ausgang eines geeigneten Regelkreises, die Sollspannung Uetf bzw. das auf die Batteriespannung normierte Verhältnis Ueff Uß vorgegeben. Im reinen PWM-Betrieb (a < 1 ) ist dieses Verhältnis - wie erkennbar - direkt proportional zur einzustellenden Amplitude a. Um auch im Mischbetrieb (a > 1 ) mit der üblichen Spannungsvorgabe arbeiten zu können, wird die hier einzustellende Amplitude zweckmäßigerweise über eine hinterlegte
Kennlinie a
Figure imgf000011_0002
aus der Spannungsvorgabe ermittelt.
Die Erfindung ist in der Praxis besonders einfach umsetzbar, indem entsprechende Verfahrensanweisungen programmtechnisch in einem Motorsteuergerät hinterlegt werden. Ein solcher Betrieb der elektrischen Maschine ermöglicht bspw. eine vorteilhafte Spannungsregelung derart, dass der erzielbare Spannungsbereich einer bekannten feldorientierten Regelung bis zur Maximalspannung im reinen Blockbetrieb erweitert werden kann. Eine solche bevorzugte sog. feldorientierte Regelungsstruktur wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 6 erläutert. Eine solche Regelung wird vorzugsweise im rotorfesten dq-
Koordinatensystem durchgeführt.
Die Phasenströme in den Ständerwicklungen der elektrischen Maschine werden erfasst und durch Koordinatentransformation in den d-Achsenstrom Id und den q- Achsenstrom Iq umgerechnet. Diese Ströme werden der Regelung als Istwerte zugeführt und mit den zugehörigen Sollwerten Id* und Iq* verglichen. Sich ergebende Regelabweichungen werden Regelgliedern 601 , 602 zugeführt, die vorzugsweise als Pl-Regelglieder ausgeführt sind. Die Regelglieder 601 , 602 liefern als Ausgangsgrößen die Phasenspannungen Ud bzw. Uq, welche einem Transformationsglied 603 zugeführt werden.
In dem Transformationsglied 603 werden die Spannungen Ud und Uq in die tatsächlichen Phasenspannungen Ua, Ub und Uc transformiert und einem Rechenglied 604 zugeführt, welches aus den Ua, Ub und Uc insbesondere unter Ver- wendung der oben angegebenen Formel die zugehörigen Grundwellenamplituden Aa, Ab, Ac berechnet.
Aus diesen Amplituden werden schließlich in einem Rechenglied 605 durch übliche Dreieck-Sinus-Modulation die Ansteuersignale für die MOSFET generiert.
Die Erfindung kann sowohl bei einem motorischen als auch bei einem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine eingesetzt werden. Bei der Umsetzung als motorischer Antrieb im Fahrzeug erfolgt die Umschaltung drehzahlabhängig. Bei kleinen Drehzahlen ab Drehzahl Null wird die elektrische Maschine im reinen PWM-Betrieb betrieben. Eine Blockansteuerung ist hier nicht möglich, da bei dieser der Strom nicht begrenzt werden kann. Mit zunehmender Drehzahl wird die Spannungsamplitude kontinuierlich erhöht, bis schließlich bei einer Maschinendrehzahl von ca. 3000 U/min der Übergang in den reinen Blockbetrieb erfolgt. Dies hat zur Folge, dass einerseits der zur Verfügung stehende Spannungsbe- reich komplett genutzt werden kann und sich andererseits durch den Blockbetrieb die Schaltverluste verringern.
Die Anwendung im generatorischen Betrieb soll unter Bezugnahme auf Figur 7 erfolgen, die der Figur 3 der einleitend genannten DE 198 49 889 A1 entspricht. Hier ist die Leistung P gegen die Drehzahl n aufgetragen. Es werden drei Bereiche I, II und III unterschieden, in denen die Ansteuerung unterschiedlich erfolgt. Zwischen den Bereichen verläuft eine Leistungsgrenze 701 , eine Spannungsgrenze 702 und eine Grenze 703, die durch cos(cp)=1 definiert ist.
Im Bereich I ist die Polradspannung der Maschine zu gering, um bei natürlicher Kommutierung Leistung in die angeschlossene Batterie einzuspeisen. Die Maschine wird daher als Hochsetzsteller betrieben. Dies erfolgt durch eine Ansteuerung im PWM-Betrieb mit einer Amplitude a < 1 .
Im Bereich II wird die Spannungsgrenze der Maschine erreicht. Die Amplitude der PWM-Ansteuerung wird auf « = 1 eingestellt. Der Phasenwinkel der Ansteuerspannung eilt dem natürlichen Kommutierungszeitpunkt vor.
Im Bereich III (Diodenbetrieb) erfolgt das Schalten im natürlichen Kommutierungszeitpunkt.
Die Bereiche II und III werden im Blockbetrieb angesteuert, während Bereich I im PWM-Betrieb angesteuert wird. Beim Übergang zwischen den Bereichen I und II wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Spannungsamplitude kontinuierlich erhöht und damit ein fließender Übergang in den Blockbetrieb erreicht. Die Vorteile sind ähnlich wie beim motorischen Betrieb in geringeren Schaltverlusten und in der Vermeidung von Momenten- und Strom- bzw. Spannungssprüngen zu sehen.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug, wobei die elektrische Maschine eine Läuferwicklung (12), eine Ständerwicklung (1 1 ) und einen der Ständerwicklung (1 1 ) nachgeschalteten Stromrichter (20) mit ansteuerbaren Schaltelementen (21 ) aufweist, wobei die elektrische Maschine in einem ersten Betriebsmodus gemäß einem PWM-Betrieb und in einem zweiten Betriebsmodus gemäß einem Blockbetrieb betreibbar ist,
wobei die elektrische Maschine während eines Umschaltens von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus oder umgekehrt in einem dritten Betriebsmodus betrieben wird, in dem die Pulsdauern von Ansteuersignalen (220, 320, 420) für die ansteuerbaren Schaltelementen (21 ) verändert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Pulsdauern in dem dritten Betriebsmodus während des Umschaltens von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus oder umgekehrt in mehr als zwei Schritten verändert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Pulsdauern der Ansteuersig- nale (220, 320, 420) für die ansteuerbaren Schaltelementen (21 ) in Abhängigkeit von der Drehzahl und/oder angefordertem Drehmoment der elektrischen Maschine verändert werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ansteuersig- nale (220, 320, 420) im ersten und im dritten Betriebsmodus aus einer Dreieck-Grundwellen-Modulation gewonnen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die elektrische Maschine im dritten Betriebsmodus mit Hilfe einer feldorientierten Regelung betrieben wird, wobei die einzustellende Grundwellenamplitude (a) aus der Soll- Ausgangsspannung, insbesondere unter Verwendung einer Kennlinie, ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Pulsdauern der Ansteuersig- nale (220, 320, 420) im dritten Betriebsmodus durch Veränderung der Grundwellenamplitude, Veränderung der Dreieckwellenamplitude und/oder Veränderung der Dreieckwellenperiodendauer verändert werden.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl in dem ersten, zweiten oder dritten Betriebsmodus betrieben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die elektrische Maschine oberhalb einer ersten Schwelldrehzahl und unterhalb einer zweiten Schwelldrehzahl in dem dritten Betriebsmodus betrieben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die elektrische Maschine unterhalb der ersten Schwelldrehzahl in dem ersten Betriebsmodus und oberhalb der zweiten Schwelldrehzahl in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine motorisch oder generatorisch betrieben wird.
1 1 . Recheneinheit (25), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2991219A4 (de) * 2013-04-22 2017-01-04 Fuji Electric Co., Ltd. Stromwandlervorrichtung und verfahren zu deren steuerung
DE102016206835A1 (de) * 2016-04-22 2017-08-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Antriebsstrangs eines Fahrzeugs
CN111512538A (zh) * 2017-10-09 2020-08-07 Seg汽车德国有限责任公司 用于在电机的方波操控和pwm操控之间切换的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220095A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Stromversorgungssystems mit frequenzvariabler Drehstromquelle und aktivem Umrichter sowie Stromversorgungssystem
DE102015208353A1 (de) 2015-05-06 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einschalten einer mehrphasigen elektrischen Maschine in einem Kraftfahrzeug
DE102020205921A1 (de) 2020-05-12 2021-11-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Spannungswandlers, Spannungswandler und elektrisches Antriebssystem

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849889A1 (de) 1998-10-29 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur leistungs- und wirkungsgradoptimierten Regelung von Synchronmaschinen
EP2060434A2 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Hitachi, Ltd. Motorsteuervorrichtung und Steuervorrichtung für hybride elektrische Fahrzeuge

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2814837B2 (ja) * 1992-06-04 1998-10-27 株式会社日立製作所 電力変換装置
US5657216A (en) * 1995-11-13 1997-08-12 Allen-Bradley Company, Inc. Method and apparatus for linearizing pulse width modulation in overmodulation region
JPH09308256A (ja) * 1996-05-14 1997-11-28 Hitachi Ltd Ｐｗｍインバータ装置
JP4939127B2 (ja) * 2006-06-30 2012-05-23 株式会社豊田中央研究所 交流電動機の駆動制御装置及び駆動制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19849889A1 (de) 1998-10-29 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur leistungs- und wirkungsgradoptimierten Regelung von Synchronmaschinen
EP2060434A2 (de) 2007-11-16 2009-05-20 Hitachi, Ltd. Motorsteuervorrichtung und Steuervorrichtung für hybride elektrische Fahrzeuge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2991219A4 (de) * 2013-04-22 2017-01-04 Fuji Electric Co., Ltd. Stromwandlervorrichtung und verfahren zu deren steuerung
US9716455B2 (en) 2013-04-22 2017-07-25 Fuji Electric Co., Ltd. Power conversion device and method of controlling the same
DE102016206835A1 (de) * 2016-04-22 2017-08-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines elektrischen Antriebsstrangs eines Fahrzeugs
CN111512538A (zh) * 2017-10-09 2020-08-07 Seg汽车德国有限责任公司 用于在电机的方波操控和pwm操控之间切换的方法
CN111512538B (zh) * 2017-10-09 2024-03-08 Seg汽车德国有限责任公司 用于运行电机的方法、计算单元、存储介质

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